В 2019 году галактика SDSS1335+0728, расположенная на значительном расстоянии и обладающая низкой светимостью, продемонстрировала неожиданно резкое увеличение яркости. В центре галактик иногда происходят вспышки, вызванные тем, что звезда оказывается слишком близко к черной дыре. Как правило, такие явления длятся несколько десятков дней. Однако в данном случае галактика сохраняет высокую яркость в течение нескольких лет. По всей видимости, астрономам удалось впервые зафиксировать образование активного галактического ядра.
Сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик, в основном увеличивают свою массу, активно поглощая окружающую материю. Предполагается, что фаза быстрого роста для каждой из таких дыр продолжается от нескольких десятков тысяч до нескольких десятков миллионов лет. При этом активность объекта неравномерна – ядро галактики, кажется, периодически проявляется и затухает. Исходя из размеров сверхмассивных черных дыр, можно предположить, что большинство наблюдаемых нами галактик уже завершили этот этап. Однако для черных дыр средней массы этот процесс может продолжаться.
Черные дыры средней массы находятся в диапазоне от десятков до сотен тысяч солнечных масс, а малые сверхмассивные – от сотен тысяч до миллиона солнечных масс. Согласно расчетам, они формируются из предшественников, имеющих массу от сотен до десятков тысяч солнечных масс. Если предположить, что в будущем небольшие черные дыры достигнут размеров сверхмассивных, то в определенный момент они обязательно начнут проявлять активность.
Ученые ведут поиск галактик, содержащих сверхмассивные черные дыры среднего размера, чтобы зафиксировать процесс их формирования. В феврале 2024 года астрономы сообщили об открытии молодого активного галактического ядра в ранее спокойной галактике. Исследование вышло в журнале Astronomy & Astrophysics.
К моменту обнаружения объекта, когда он активировался, прошло уже несколько лет. Однако сейчас ученые получили уникальную возможность.
В конце 2019 года галактика SDSS1335+0728, ранее не привлекавшая особого внимания, начала демонстрировать резкое увеличение светимости. Для выяснения причины этого явления были проведены дополнительные астрономические наблюдения. Наибольшая яркость была зафиксирована в марте 2020 года. С тех пор наблюдается снижение светимости, продолжающееся уже более 1550 дней. В настоящее время объект излучает энергию в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном спектрах. В феврале 2024 года в излучении галактики появились рентгеновские лучи.
Существуют различные факторы, способные вызвать вспышки в центре галактики, включая приливное разрушение, изменение активности активного галактического ядра, а также нетипичное поведение активного ядра. К тому же, взрыв сверхновой, произошедший в центральной области галактики, может быть интерпретирован как вспышка её центра.
Сравнив свежие данные с архивными наблюдениями, сделанными с космических и наземных телескопов, ученые установили, что им удалось зафиксировать момент «активации» черной дыры, расположенной в центре галактики. Хотя они не исключают возможность приливного разрушения, если это и произошло, то разрушение звезды оказалось крайне необычным. Вспышка получилась слишком слабой, а ее затухание – затянувшимся.
Свет, исходящий от галактики SDSS1335+0728, достиг нас примерно 340 миллионов лет назад (красное смещение составляет 0,024). Она находится в направлении созвездия Девы. Ее масса оценивается в шесть миллиардов солнечных масс. В центре галактики находится черная дыра массой около двух миллионов солнечных масс, что позволяет классифицировать ее как малую сверхмассивную черную дыру.
Согласно Клаудио Ричи, соавтору исследования из Университета Диего Порталеса (Чили), активизация, подобная той, что наблюдается у М87*, может произойти и с Sagittarius A* — массивной черной дырой в центре нашей Галактики.
Однако вероятность такого события пока неизвестна.
Авторы новой работы, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, мы по-прежнему уверены, что, наконец, зафиксировали «активацию» галактического ядра. Однако для исключения других возможных объяснений необходимо продолжить наблюдение за данным объектом. Молодое активное ядро, которое было описано в феврале 2024 года, может служить эталоном для оценки будущих параметров SDSS1335+0728 через несколько лет.
«Несмотря на причины разнообразия, эта галактика представляет собой важный источник данных об укрупнении и развитии черных дыр», — отметила Паула Санчез Саез ( Paula Sánchez Sáez), астроном Европейской южной обсерватории и ведущий автор свежего научного исследования.